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科学始于经验还是理性

01月06日 编辑 39baobao.com

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那么科学的理论是源自经验还是理性这个问题如何去看?好像这个答案并非两元的。理论来自经验的例子很多就不说了,这也是“正常”途径。但理论也可以有时候越过现实的束缚。比如广义相对论的理论就先验的预测时空弯曲后被证实。0高能物理里面也经常由理论出发预测各种没有被观察到过的基本例子。宇宙学里例子也很多,比较熟知的就是关于中子星的存在,白矮星的质量极限,黑洞的存在,等等都是在观测甚至大多数人想象之前就被理论预测了。

这种预测当然挺不容易,但其实也没有那么玄乎。比如宇宙学里的预测很多遵循一个基本粒子原理运用到星体研究上的原则。量子力学的一些原理,比如泡利不相容对于白矮星的质量提出了极限,大于这个极限,电子简并力抵不过引力而不能继续存在。那么只能以中子星或者黑洞存在。这个极限如果知道简并力和引力不难计算,这也是为什么钱的拉塞卡在十九岁就敢预测这个极限。

中子星也类似,发现中子后,相应的中子量子特性也清楚了,不过一年时间,就有人预测中子星的存在,它无比致密,必然旋转很快等等。所以,现代科学依然离不开经验,但经验已经不是唯一的思想源泉。人们的理性和想象力以及对科学原理本身的自信往往也可以指引新的理论和发现。

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